JPS63114550A - 磁石ローター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステッピング・モーター等の小型モーター、
回転センサー、タイマー、小型時計等に装着されるロー
ター磁石及びその製造方法に係り、とくにｍ械的強度が
弱く内径寸法精度が出しにくい極異方性焼結フェライト
磁石等の磁石部品を用いる場合において、磁石部品とシ
ャフトとの固着工程が簡単で、固着強度を強くすること
ができるシャフト付きのローター磁石及びその製造方法
に関する。

（発明の概要） 本発明は、小型モーター、回転センサー、タイマー、小
型時計等に装着されるシャフト付きのローター磁石及び
その製造方法において、径の異なる２重の円筒状部を同
心状に有する金属部品を利用して磁石部品とシャフトと
を一体化し、さらに前記金属部品の形状を工夫し、接着
剤を併用する場合の接着効果の向上を図ったものである
。

（従来の技術及び問題点） 従来、シャフト付きのローター磁石としては、円環状の
磁石部品及びシャフトをインサート射出成型により樹脂
で一体化した構造（例えば特開昭５４−７５０１５号）
や、円環状の磁石部品の内側に、シャフトを一体に有す
る単純な円周面の円柱状金属部品を接着剤で接着、一体
化した構造が知られている。

しかし、特開昭５４−７５０１５号等のように円環状の
磁石部品とシャフトとの一体化をインサート射出成型で
行う場合には、射出成型の樹脂法人の際に強大な衝撃力
が発生し、磁石部品が７エライト等の焼結体であるとク
ラックが発生し易く、製造上の歩留りが悪い欠点がある
。また、磁石部品には抜は止め、回り止め形状が必要と
され、シャフトにもローレット、Ｄカット（外周部の溝
）等の抜は止め、回り止めが必要となる。さらに、樹脂
成型品のハブにも磁石部品の抜は防止の７ランノ部を形
成する必要がある。このため、各部品の原価が高くなる
嫌いがあり、さらに生産効率が悪く、この面でも原価高
となっていた。

一方、円環状の磁石部品の内側に、シャフトを一体に有
する単純な円周面の円柱状金属部品を接着剤で接着、一
体化するものは、円環状の磁石部品の内径研摩が通常必
要となり、また接着剤の接着力のみにたよるため、磁石
部品と円柱状金属部品との固着強度が不足する恐れがあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の点に鑑み、磁石部品とシャフトとの固
着工程が簡単で、しかも固着強度が強く、製造上の歩留
りも良好なローター磁石及びその製造方法を提供しよう
とするものである。

本発明は、径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、
外側の円筒状部に３個以上の軸方向の突条を形成しかつ
当該外側の円筒状部の−ｙａｔをテーパー面又は曲面に
形成してなる金属部品を用い、該金属部品の中心穴にシ
ャフトを圧入固着するとともに、前記外側の円筒状部を
円環状の磁石部品内側に圧入した手段により上記従来の
問題点を解決している。

（作用） 本発明においては、径の異なる２重の円筒状部を同心状
に有する金属部品を用いて円環状磁石部品とシャフトと
を一体化するもので、円環状磁石部品に対しては金属部
品の外側の筒状部を圧入固着し、内側の筒状部にはシャ
フトを圧入固着すればよく、固着工程が極めて簡単であ
る。

また、円環状磁石部品と金属部品との固着をさらに確実
にするために接着剤を併用するが、金属部品の外側の円
筒状部の一端縁をテーパー面又は曲面となるごとく面取
りしであるので、前記テーパー面又は曲面に接着剤を設
けることによって、接着剤は効果的に前記金属部品と磁
石部品との間隙に浸透し、充分良好な接着効果を得るこ
とができる。

さらに、接着剤として熱硬化性接着剤を用い、高温雰囲
気中で金属部品を加熱膨張させた状態で前記熱硬化性接
着剤を硬化させて前記磁石部品と金属部品とを接着する
ことにより、実際の使用時において磁石部品が高温にな
った場合の磁石部品の割れに対する信頼性を向上させる
ことができる。

また、本発明においては、従来のインサート射出成型の
場合に必要とした磁石部品の抜は止め、回り止め形状を
必要とせず、また従来の接着構造の場合に必要な磁石部
品の内径研摩が不要であり、構成部品の原価低減が可能
である。また、組み立て時に大きな衝撃が磁石部品に加
わることもないので、特にｔｆｌ械的な強度が弱（、内
径寸法精度が出しにくい極異方性（外周面の磁極を結ぶ
方向に磁気異方性が存在するもの）の焼結フェライト磁
石等を円環状磁石部品として採用する場合に大きな効果
を発揮できる。

（実施例） 以下、本発明に係るローター磁石及びその製造方法の実
施例を製造順序に従って説明する。

第１図及びＰｔｆＪ２図は本発明の実施例において用い
る金属部品１を示す。

この金属部品１は、径の異なる２重の円筒状部２．３を
同心状に有するもので、外側の円筒状部２と内側の円筒
状部３とは連絡部４により一面にて連接されている。ま
た、外側の円筒状部２の外周面には、軸方向に連続する
幅１ｖａ以上の突条５が少なくとも３個以上形成された
波型形状又は凹凸状となっている。それらの突条５は後
述する磁石部品の内側に圧接する部分であり、突条５の
設けられでいない部分は高温時に金属部品１が膨張した
際に磁石部品を割らないようにするための逃げとなる部
分である。

なお、前記金属部品１の外側円筒状部２において、連絡
部４の厚みと同じかこれよりやや大きい寸法Ｗの部分に
は突条５は形成しないでおく。これは、連絡部４の厚み
部分は、金属部品１が変形しにくい部分であり、この部
分にも突条５を形成したのでは圧入時に磁石部品に割れ
が発生する恐れがあるからである。

さらに、前記金属部品１の外側円筒状部２の一端縁（連
絡部４のある側）をテーパー面（又は曲面）６となる如
く面取りした形状とする。これは、金属部品１の磁石部
品に対する圧入後、接着剤を効果的に注入可能にするた
めのものである。

また、前記内側円筒状部３の内周面、すなわち中心穴８
の内周面の一′４縁（連絡部４のある側）もテーパー面
（又は曲面）７となる如く面取りした形状とする。これ
は、シャフト圧入出口にばりが飛び出ないようにするた
めのものである。

このような形状の金属部品１は、アルミ、銅、ステンレ
スの冷間鍛造（インパクト鍛造）等により量産性よく安
価に得ることができる。

第３図及び第４図等において、シャフト９は例えばステ
ンレス等の円柱状金属棒であり、従来のインサート射出
成型では必要とされたローレット、Ｄカット（外周部の
溝）等の抜は止め、回り止めは必要としない。

そして、シャフト９に油を付けて第３図矢印Ｐのように
金属部品１の中心穴８にシャフト９を圧入する。シャフ
ト９に油を塗るのは、シャフト９に対する金属部品１の
食いつきを無くして円滑に圧入がでさるようにするため
である。

第４図のように、シャフト９を２重円筒状部を有する金
属部品１に圧入固着した後、油、圧入により生じたかす
を洗浄する。その後、必要に応じて金属部品１の両端（
内側円筒状部３の両端）をかしめて寸法りを所定の寸法
に設定する。これにより、軸受間寸法精度を向上させ得
る（インサート射出成型に比べ高精度）。

第５図及び第８図において、磁石部品１０は、例えば、
機械的な強度が弱く、内径寸法精度が出しにくい極異方
性（外周面の磁極を結Ｊζ方向に磁気異方性が存在する
もの）の焼結フェライト磁石等の円環状（円筒状）永久
磁石であり、焼結後向周面は研摩加工を施したすせずに
そのまま用いる。

外周面は通常真円となるように研摩する。この場合、磁
石部品１０は金属部品１の圧入側の内径Ｄ１よりも反対
側の内径Ｄ２の方をやや小さくして、金属部品１の圧入
時に緩みが生じないようにしている。また、内径の大き
い側又は小さい側の判別が可能なように例えば第５図の
ように表示溝１１を内径の大きい側の端面に刻設してお
く。その池の凹凸、ポンチ、ペイント等の表示でもよい
。

前記円環状の磁石部品１０の向きをｆ５５図の表示溝１
１で判別した後、第５図及１／’第７図の矢印Ｑの向き
に、すなわち磁石部品１０の内径が大きい端部から内径
が小さくなる端部へ向けて、シャフト９を一体化した２
重円筒状部を有する金属部品１を磁石部品１０の内側に
圧入する。この際、金属部品１の外側円筒状部２に形成
された突条５は、磁石部品１０の内周端縁で削り取られ
ながら内部に入り込み、磁石部品１０の内面に圧接する
。

磁石部品１０の内径が大きい端部がら内径が小さくなる
端部へ向けて圧入するので、圧入後に金属部品１に緩み
は発生しない。

また、上述の金属部品１の圧入毘作を、円環状磁石部品
１０の外周面を基準とし、該外周面中心とシャフト９の
中心とを一致させた状態で実行することにより、シャフ
ト９の中心精度を向上させることができる。この精度は
、従来のインサート射出成型の場合よりも高精度とする
ことができる。

すなわち、外側円筒状部２の突条５の存在により磁石部
品内径の公差を吸収でき、突条５の部分の変形により磁
石部品内面に金属部品１を確実に圧接させることができ
る。

上述の金属部品１の圧入後、圧入により生じた削りかす
を除去する。

その後、第８図のように、金属部品１のテーパー面６を
形成した側を上にし、テーパー面６近傍より熱硬化性接
着剤（例えばニボキシ系２液接着剤）１２を注入し、高
温雰囲気中（例えば１２０°Ｃで１時間）で前記金属部
品１を加熱膨張させた状態で前記熱硬化性接着剤１２を
硬化させて前記磁石部品１０と金属部品１とを接着する
。この際、前記テーパー面６によるくぼみが接着剤溜ま
りとなり、接着剤の溢れを防止するとともに、接着剤を
金属部品１と磁石部品１０内面との間隙に効果的に浸透
させることができる。

なお、接着剤で常温で硬化させると金属部品１の突条５
と磁石部品１０の内面との間の微少な隙間に接着剤が侵
入した状態で接着剤が硬化してしまう場合があり、この
ときには使用時に金属部品１が発熱して膨張すると突条
５及び介在する接着剤を介して磁石部品１０を割ってし
まう恐れがある。金属部品１が膨張している高温時に接
着剤を硬化させれば実際の使用時において磁石部品１０
が高温になった場合の磁石部品１０の割れに対する信頼
性を向上させることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、以下のような効
果を得ることができる。

（１）径の異なる２重の筒状部を同心状に有する金属部
品を利用し、該金属部品を介し円環状の磁石部品とシャ
フトとを圧入固着しているので、磁石部品及びシャフト
と金属部品との固着工程が簡単であり、接着剤を併用す
る場合においても、金属部品の外側円筒状部の−ｒａ縁
１こ形成した面取り部分を利用して接着剤を設けること
によって、接着剤のあぶれを防止し、接着効果を良好に
することができる。

（２）磁石部品に衝撃が加わることがないので製造上の
歩留りが良好である。

（３）磁石部品の内径研摩が不要で、磁石部品及びシャ
フトには、抜は止めや回り止め等の特殊な加工を施す必
要がなく、構成部品の原価低減が可能である。

（４）　２重円筒状部を有する金属部品の外周に突条を
形成しておき、磁石部品内面端縁で突条を削りながら金
属部品を磁石部品内側に圧入するため、磁石部品を広げ
ようとする圧力及び衝撃力が少なく、従来のインサート
射出成型に比べ割れの発生率を低下させ得る。

（５）金属部品の外周部を藩くすることができ、回転モ
ーメントを小さくすることができる。

（６）金属部品が膨張した状態で接着斉すを高温で硬化
させることによって、磁石部品の割れに対する信頼性を
高（することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るローター磁石及びその製造方法の
実施例において使用する金属部品の正面図、第２図は金
属部品の拡大半断面図、第３図及び第４図は金属部品に
シャフトを圧入する工程を示す平断面図、第５図は磁石
部品の平断面図、第６図はシャフト、金属部品及び磁石
部品を一体化した状態の正面図、第７図は同平断面図、
第８図は接着剤を設けた後の拡大半断面図である。 １・・・金属部品、５・・・突条、６・・・テーパー面
、９・・・シャフト、１０・・・磁石部品、１１・・・
表示溝、１２・・・接着剤。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、外側
   の円筒状部に３個以上の軸方向の突条を形成しかつ当該
   外側の円筒状部の一端縁をテーパー面又は曲面に形成し
   てなる金属部品を用い、該金属部品の中心穴にシャフト
   を圧入固着するとともに、前記外側の円筒状部を円環状
   の磁石部品内側に圧入したことを特徴とするローター磁
   石。
2. （２）前記円環状の磁石部品の両端部の内径寸法間に差
   が設けられており、前記内径の大きい側又は小さい側の
   表示が当該磁石部品に設けられている特許請求の範囲第
   １項記載のローター磁石。
3. （３）前記円環状の磁石部品の内径が一端から他端に向
   かって減少しており、前記内径の大きい側又は小さい側
   の表示が当該磁石部品に設けられている特許請求の範囲
   第１項記載のローター磁石。
4. （４）径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、外側
   の円筒状部に３個以上の軸方向の突条を形成しかつ当該
   外側の円筒状部の一端縁をテーパー面又は曲面に形成し
   てなる金属部品を用い、該金属部品の中心穴にシャフト
   を圧入固着するとともに、前記外側の円筒状部を円環状
   の磁石部品内側に圧入した後、熱硬化性接着剤を少なく
   とも前記テーパー面又は曲面近傍に設けて高温雰囲気中
   で前記金属部品を加熱膨張させた状態で前記熱硬化性接
   着剤を硬化させて前記磁石部品と金属部品とを接着した
   ことを特徴とするローター磁石の製造方法。